一、課程簡介

《無線傳感網(wǎng)絡(luò)》要求學(xué)生了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展，掌握傳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本原理、體系結(jié)構(gòu)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)淇刂茀f(xié)議、路由協(xié)議、節(jié)點(diǎn)定位、時(shí)間同步、ZigBee等幾大支撐技術(shù)。通過理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生具有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的初步能力。

思政方面，主要針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的課程特點(diǎn)，把課程中的技術(shù)理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，挖掘課程中關(guān)于社會(huì)主義核心價(jià)值觀的相關(guān)因素，或者開展專業(yè)技術(shù)解決熱點(diǎn)問題的教學(xué)方法，融入愛國思想教育，讓課程教學(xué)與思政教育完美結(jié)合。

二、案例基本信息

1.案例名稱：科技自信，民族自豪——無線傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)之拓?fù)淇刂?/p>

2.對應(yīng)章節(jié)：無線傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)——拓?fù)淇刂?/p>

3.課程講次：1

三、案例教學(xué)目標(biāo)

通過思政元素的融入，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和科技自信心、民族自豪感。培養(yǎng)學(xué)生具備遠(yuǎn)大的追求和求實(shí)的作風(fēng)的良好品質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生具備吃苦耐勞和艱苦奮斗的精神。

四、案例主要內(nèi)容

通過提問“任意指定一名同學(xué)，他如何獲取班級里任何一名同學(xué)的家庭住址信息，可以有哪些方式？” 讓學(xué)生理解什么是拓?fù)淇刂?，讓學(xué)生知道團(tuán)結(jié)互助的重要性。

講述了拓?fù)淇刂频闹饕惴ǎ亟榻B姚期智的YG算法、2000年獲得世界計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)圖靈獎(jiǎng)、2016年放棄美國國籍成為中國公民、和清華大學(xué)“姚班”的事跡。

五、案例教學(xué)設(shè)計(jì)

1、創(chuàng)設(shè)情境，引入所學(xué)內(nèi)容

提出具體問題：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決無線傳感網(wǎng)中的問題是什么？提問：任意指定一名同學(xué)，他如何獲取班級里任何一名同學(xué)的家庭住址信息，可以有哪些方式？引出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的概念。

2、導(dǎo)入新課，講解拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的知識(shí)

導(dǎo)入新課：根據(jù)學(xué)生的回答，引入思政元素，說明團(tuán)結(jié)互助的重要性，進(jìn)而說明拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)傳遞過程中的重要性，也是無線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)首要考慮的問題。引出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重要評價(jià)指標(biāo)：連通和覆蓋，進(jìn)入課程的講解。

教師講解：

（1）拓?fù)淇刂频脑u價(jià)指標(biāo)。

（2）拓?fù)淇刂频男问健?/p>

（3）拓?fù)淇刂扑惴ā徑鼒D（引入思政元素）

經(jīng)典的鄰近圖算法有RNG、GG、DG、YG、MST、DRNG、DLMST、DLSS，其中著重介紹YG，它是唯一以華人命名的——姚期智，當(dāng)時(shí)提出YG算法時(shí)，他還是美籍華人，2016年姚期智放棄美國國籍成為中國公民，也是中國科學(xué)院院士。通過介紹姚期智的“圖靈獎(jiǎng)”和他的清華大學(xué)“姚班”的故事，告訴學(xué)生要有遠(yuǎn)大的追求和求實(shí)的作風(fēng)，激發(fā)學(xué)生發(fā)揚(yáng)艱苦奮斗的精神，增強(qiáng)民族自豪感和愛國熱情。下面幾幅圖為課件中的內(nèi)容：

圖1 Yao graph 圖2 姚期智簡介 圖3 姚期智

（4）基于分簇的拓?fù)淇刂啤?/p>

3、總結(jié)分析

（1）拓?fù)淇刂扑惴ǖ脑u價(jià)指標(biāo)中最重要的兩個(gè)指標(biāo)：連通性和覆蓋性一定要滿足。

（2）通過對拓?fù)淇刂扑惴ǖ闹v解，哪一種拓?fù)淇刂扑惴ㄗ詈?？引?dǎo)學(xué)生得出正確答案“沒有最好的算法，只有最適合的算法，無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用成千上萬，不同的應(yīng)用場景，可以使用不同的拓?fù)淇刂扑惴ā?/p>

（3）學(xué)生根據(jù)教師講解，對所介紹的拓?fù)淇刂扑惴ㄟM(jìn)行總結(jié)和分析。

4、課堂小結(jié)，提出問題，布置課后作業(yè)，引導(dǎo)探究

（1）小結(jié)本次課內(nèi)容，再次回顧課堂所學(xué)有關(guān)拓?fù)淇刂频闹R(shí)。

（2）布置課后拓展作業(yè)：“結(jié)合實(shí)際無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例，分析該案例可以使用的拓?fù)淇刂扑惴ā！?/p>

六、教學(xué)反思

《無線傳感網(wǎng)絡(luò)》要求學(xué)生了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展，掌握傳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本原理、體系結(jié)構(gòu)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)淇刂茀f(xié)議、路由協(xié)議、節(jié)點(diǎn)定位、時(shí)間同步、ZigBee等幾大支撐技術(shù)。

針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的課程特點(diǎn)，把課程中的技術(shù)理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，挖掘課程中關(guān)于社會(huì)主義核心價(jià)值觀的相關(guān)因素，或者開展專業(yè)技術(shù)解決熱點(diǎn)問題的教學(xué)方法，融入愛國思想教育，讓課程教學(xué)與思政教育完美結(jié)合。思政案例就顯得尤為重要，因此還要花費(fèi)時(shí)間合理的設(shè)計(jì)思政案例，打磨思政案例，讓思政在實(shí)際教學(xué)中起到其應(yīng)有的作用。

物聯(lián)網(wǎng)工程教研室供稿

責(zé)編：魏東平 審核：董西偉 劉妍